JP2009212364A - Semiconductor device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関し、特に、低コンタクト抵抗の微細なコンタクト構造を有する半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a semiconductor device having a fine contact structure with a low contact resistance and a manufacturing method thereof.
近年の半導体装置の急速な高集積化に伴って、半導体装置の最小加工寸法は急速に縮小化し、コンタクト構造についても微細化、縮小化が急速に進んでいる。微細な開口径を有するコンタクトホールを備える半導体装置では、素子の動作速度の高速化を実現するために、コンタクトホールの微細化に伴うコンタクト抵抗の上昇を抑制する必要がある。しかしながら、コンタクトホールの微細化に伴って、コンタクトプラグと半導体基板に形成された不純物領域との接触面積の確保が困難になり、コンタクト抵抗の上昇を抑制することが困難になりつつある。この対策として、微細なコンタクト構造を形成する場合であってもコンタクト抵抗の増大を抑制する種々の技術が提案されている。 Along with the rapid integration of semiconductor devices in recent years, the minimum feature size of semiconductor devices has been rapidly reduced, and the contact structure has also been rapidly miniaturized and reduced. In a semiconductor device provided with a contact hole having a fine opening diameter, it is necessary to suppress an increase in contact resistance due to the miniaturization of the contact hole in order to increase the operation speed of the element. However, with the miniaturization of the contact hole, it is difficult to secure a contact area between the contact plug and the impurity region formed in the semiconductor substrate, and it is becoming difficult to suppress an increase in contact resistance. As countermeasures, various techniques for suppressing an increase in contact resistance even when a fine contact structure is formed have been proposed.
例えば、後掲の特許文献1には、コンタクトホール底部の面積(コンタクトボトム面積)を確保する技術が開示されている。この従来例では、まず、シリコン基板上の活性領域に、コンタクト構造の接続対象である不純物領域が形成される。次に、シリコン基板上に層間絶縁膜が形成され、当該層間絶縁膜に上記不純物領域に達するコンタクトホールが形成される。そして、当該コンタクトホールの底部に露出した不純物領域のシリコン基板が選択的にエッチング除去された後、当該コンタクトホール内に金属薄膜が堆積される。その後、熱処理が実施され、コンタクトホール底部の不純物領域に金属シリサイドが形成される。当該技術では、コンタクトホール底部に露出したシリコン基板をエッチングするため、コンタクトホール底部でその後にシリサイド化されるシリコン基板の面積が広くなる。この結果、コンタクトボトム面積を確保することができる。
しかしながら、上記従来の技術では、コンタクトホール内に堆積した金属によりシリコン基板をシリサイド化するため、コンタクトホールの微細化につれて適用が困難になる。すなわち、シリサイド化するための金属をコンタクトホール内に堆積する場合にはスパッタリング法が使用されるが、高アスペクト比となる微細コンタクト構造ではスパッタリング法によりコンタクトホール底部に金属シリサイドを形成するための金属を十分な厚さで形成することが困難になる。そのため、コンタクトボトムに金属シリサイドを形成することが困難になり、コンタクト抵抗の増大を抑制することができないのである。 However, since the silicon substrate is silicided by the metal deposited in the contact hole, the above conventional technique becomes difficult to apply as the contact hole is miniaturized. That is, when a metal for silicidation is deposited in a contact hole, a sputtering method is used, but in a fine contact structure having a high aspect ratio, a metal for forming a metal silicide at the bottom of the contact hole by the sputtering method. It is difficult to form the film with a sufficient thickness. Therefore, it becomes difficult to form a metal silicide at the contact bottom, and an increase in contact resistance cannot be suppressed.
また、コンタクト構造を形成する手法として、表面にシリサイド層が形成された不純物領域上に層間絶縁膜を形成し、当該層間絶縁膜にコンタクトホールを形成して底部にシリサイド層を露出させる方法もある。しかしながら、この手法では、コンタクトプラグとシリサイド層との接触面積は、コンタクトボトム面積によって規定されるため、コンタクトホールの開口径が減少するにつれて、コンタクト抵抗が急激に上昇することになる。 As a method for forming a contact structure, there is a method in which an interlayer insulating film is formed on an impurity region having a silicide layer formed on the surface, a contact hole is formed in the interlayer insulating film, and the silicide layer is exposed at the bottom. . However, in this method, the contact area between the contact plug and the silicide layer is defined by the contact bottom area, so that the contact resistance rapidly increases as the contact hole opening diameter decreases.
本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、微細なコンタクト構造であっても、低コンタクト抵抗のコンタクト構造を形成することができる半導体装置およびその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and provides a semiconductor device capable of forming a contact structure having a low contact resistance even with a fine contact structure and a method for manufacturing the same. It is an object.
上記課題を解決するため、本発明は以下の技術的手段を採用している。すなわち、本発明に係る半導体装置は、半導体基板の表面部に形成された不純物層と、当該不純物層の表面から当該不純物層の所定深さにわたって形成された金属シリサイド層とを備える。この半導体基板上には絶縁膜が形成され、当該絶縁膜を貫通して底部が上記金属シリサイド層に到達するコンタクトホールが形成されている。当該コンタクトホールは、上記金属シリサイド層からなる側壁の面積が上記金属シリサイド層からなる底面の面積よりも大きい開口部になっている。さらに、当該コンタクトホールの、金属シリサイド層からなる側壁および底面に接触する導電体が、コンタクトプラグとしてコンタクトホールに埋め込まれている。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following technical means. That is, the semiconductor device according to the present invention includes an impurity layer formed on the surface portion of the semiconductor substrate, and a metal silicide layer formed from the surface of the impurity layer to a predetermined depth of the impurity layer. An insulating film is formed on the semiconductor substrate, and a contact hole penetrating through the insulating film and having the bottom reaching the metal silicide layer is formed. The contact hole is an opening in which the area of the side wall made of the metal silicide layer is larger than the area of the bottom surface made of the metal silicide layer. Further, a conductor that contacts the side wall and the bottom surface of the contact hole made of the metal silicide layer is buried in the contact hole as a contact plug.
また、本発明に係る他の半導体装置は、半導体基板の表面部に形成された不純物層と、当該不純物層の表面から当該不純物層の所定深さにわたって形成された金属シリサイド層とを備える。この半導体基板上には絶縁膜が形成され、当該絶縁膜および上記金属シリサイド層を貫通するコンタクトホールが形成されている。当該コンタクトホールは、底面に上記不純物層が露出する開口部である。さらに、当該コンタクトホールの、金属シリサイド層からなる側壁および不純物層からなる底面に接触する導電体が、コンタクトプラグとしてコンタクトホールに埋め込まれている。 Another semiconductor device according to the present invention includes an impurity layer formed on a surface portion of a semiconductor substrate and a metal silicide layer formed from the surface of the impurity layer to a predetermined depth of the impurity layer. An insulating film is formed on the semiconductor substrate, and a contact hole penetrating the insulating film and the metal silicide layer is formed. The contact hole is an opening through which the impurity layer is exposed on the bottom surface. Furthermore, a conductor that contacts the side wall made of the metal silicide layer and the bottom face made of the impurity layer of the contact hole is buried in the contact hole as a contact plug.
以上の半導体装置では、コンタクトホールの側壁を有効に利用して金属シリサイド層とコンタクトプラグとの接触面積を増大させることができる。このため、微細なコンタクトホールを形成する場合であっても、コンタクト抵抗の増大を抑制することができる。 In the semiconductor device described above, the contact area between the metal silicide layer and the contact plug can be increased by effectively using the side wall of the contact hole. For this reason, even when a fine contact hole is formed, an increase in contact resistance can be suppressed.
以上の半導体装置は、上記不純物層上に形成された半導体層をさらに備える構成とすることもできる。この場合、上記金属シリサイド層は、半導体層の表面から上記不純物層の所定深さにわたって形成される。なお、半導体層は金属シリサイドが形成可能な材質であればよい。本構成では、コンタクトプラグに接触する金属シリサイドからなる側壁の面積を容易に増大させることができ、コンタクト抵抗の増大をより抑制することができる。 The above semiconductor device may be configured to further include a semiconductor layer formed on the impurity layer. In this case, the metal silicide layer is formed from the surface of the semiconductor layer to a predetermined depth of the impurity layer. The semiconductor layer may be made of a material that can form metal silicide. In this configuration, the area of the side wall made of metal silicide that contacts the contact plug can be easily increased, and the increase in contact resistance can be further suppressed.
また、上記不純物層は、半導体基板の表面部に形成された凹部と、上面が半導体基板の表面よりも上方に突出する状態で当該凹部に形成された導電性を有する半導体層とにより構成することもできる。本構成でも、コンタクトプラグに接触する金属シリサイドからなる側壁の面積を容易に増大させることができ、コンタクト抵抗の増大をより抑制することができる。 The impurity layer includes a recess formed in the surface portion of the semiconductor substrate and a conductive semiconductor layer formed in the recess with the upper surface protruding above the surface of the semiconductor substrate. You can also. Even in this configuration, the area of the side wall made of the metal silicide in contact with the contact plug can be easily increased, and the increase in contact resistance can be further suppressed.
さらに、コンタクトホールが絶縁膜および金属シリサイド層を貫通する構成では、金属シリサイド層からなる側壁の面積が、前記不純物層からなる底面の面積よりも大きいことが好ましい。なお、以上の構成は、例えば、半導体基板の表面に絶縁膜を介して形成されたゲート電極の間にコンタクトホールを形成する場合に特に好適である。 Furthermore, in a configuration in which the contact hole penetrates the insulating film and the metal silicide layer, it is preferable that the area of the side wall made of the metal silicide layer is larger than the area of the bottom surface made of the impurity layer. The above configuration is particularly suitable when, for example, a contact hole is formed between gate electrodes formed on the surface of a semiconductor substrate via an insulating film.
一方、他の観点では、本発明は半導体装置の製造方法を提供することもできる。すなわち、本発明に係る半導体装置の製造方法では、まず、半導体基板の表面部に不純物層が形成される。次いで、不純物層の表面に金属シリサイド層が形成される。金属シリサイド層が形成された半導体基板上には絶縁膜が形成される。続いて、当該絶縁膜を貫通して底部が金属シリサイド層に到達するコンタクトホールが形成される。当該コンタクトホールは、上記金属シリサイド層からなる側壁の面積が上記金属シリサイド層からなる底面の面積よりも大きい開口部になっている。そして、当該コンタクトホールに、上記金属シリサイドからなる側壁および底面に接触する導電体であるコンタクトプラグが埋め込まれる。 On the other hand, in another aspect, the present invention can also provide a method for manufacturing a semiconductor device. That is, in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, an impurity layer is formed on the surface portion of the semiconductor substrate. Next, a metal silicide layer is formed on the surface of the impurity layer. An insulating film is formed on the semiconductor substrate on which the metal silicide layer is formed. Subsequently, a contact hole penetrating the insulating film and having the bottom reaching the metal silicide layer is formed. The contact hole is an opening in which the area of the side wall made of the metal silicide layer is larger than the area of the bottom surface made of the metal silicide layer. Then, a contact plug, which is a conductor that contacts the side wall and the bottom surface made of the metal silicide, is buried in the contact hole.
また、本発明に係る他の半導体装置の製造方法では、まず、半導体基板の表面部に不純物層が形成される。次いで、不純物層の表面から所定深さにわたって金属シリサイド層が形成される。金属シリサイド層が形成された半導体基板上には、絶縁膜が形成される。続いて、当該絶縁膜および上記金属シリサイド層を貫通するコンタクトホールが形成される。当該コンタクトホールは、底面に上記不純物層が露出する開口部である。そして、当該コンタクトホールに、金属シリサイド層からなる側壁および前記不純物層からなる底面に接触する導電体であるコンタクトプラグが埋め込まれる。 In another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, first, an impurity layer is formed on the surface portion of the semiconductor substrate. Next, a metal silicide layer is formed from the surface of the impurity layer to a predetermined depth. An insulating film is formed on the semiconductor substrate on which the metal silicide layer is formed. Subsequently, a contact hole penetrating the insulating film and the metal silicide layer is formed. The contact hole is an opening through which the impurity layer is exposed on the bottom surface. Then, a contact plug, which is a conductor that contacts the side wall made of the metal silicide layer and the bottom surface made of the impurity layer, is buried in the contact hole.
以上の半導体装置の製造方法において、不純物層が形成されてから金属シリサイド層が形成されるまでの間に、不純物層上に半導体層を形成することもできる。この場合、上記金属シリサイド層は、当該半導体層の表面から上記不純物層の所定深さにわたって形成される。また、上記不純物層は、半導体基板の表面部に凹部を形成する工程と、当該凹部に、上面が半導体基板の表面よりも上方に突出する状態で導電性を有する半導体層を形成する工程と、により形成することもできる。 In the above method for manufacturing a semiconductor device, the semiconductor layer can be formed on the impurity layer after the impurity layer is formed and before the metal silicide layer is formed. In this case, the metal silicide layer is formed from the surface of the semiconductor layer to a predetermined depth of the impurity layer. The impurity layer includes a step of forming a recess in the surface portion of the semiconductor substrate, and a step of forming a conductive semiconductor layer in the recess in a state where the upper surface protrudes upward from the surface of the semiconductor substrate; Can also be formed.
本発明によれば、コンタクトホールの側壁を有効に利用して金属シリサイド層とコンタクトプラグとの接触面積を増大させることができる。このため、微細なコンタクトホールを形成する場合であっても、コンタクト抵抗の増大を抑制することができる。したがって、本発明は半導体装置の微細化、高集積化、高性能化、歩留まり向上を図る上で極めて意義の大きいものである。 According to the present invention, the contact area between the metal silicide layer and the contact plug can be increased by effectively using the side wall of the contact hole. For this reason, even when a fine contact hole is formed, an increase in contact resistance can be suppressed. Therefore, the present invention is extremely significant in achieving miniaturization, high integration, high performance, and yield improvement of semiconductor devices.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の各実施形態では、素子分離により区分された半導体基板(シリコン基板)上の領域に、2つのトランジスタが形成された半導体装置により、本発明を具体化している。各実施形態では、金属シリサイド層を介して高濃度不純物拡散領域に電気的に接続されるコンタクトプラグが、各トランジスタのゲート電極の間に配置された共通の不純物領域(例えば、ドレイン領域)に接続されている。各トランジスタの他の不純物領域(例えば、ソース領域)にも同様のコンタクトが形成されるが、以下では、当該他の不純物領域および当該他の不純物領域に接続されるコンタクトの図示および説明を省略している。なお、以下の各図は概略図であり、縦横の寸法比率が厳密に反映された図ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the present invention is embodied by a semiconductor device in which two transistors are formed in a region on a semiconductor substrate (silicon substrate) divided by element isolation. In each embodiment, the contact plug electrically connected to the high-concentration impurity diffusion region through the metal silicide layer is connected to a common impurity region (for example, drain region) disposed between the gate electrodes of the transistors. Has been. Similar contacts are formed in other impurity regions (for example, the source region) of each transistor, but in the following, illustration and description of the other impurity regions and the contacts connected to the other impurity regions are omitted. ing. Each of the following drawings is a schematic diagram, and is not a diagram in which the vertical and horizontal dimensional ratios are strictly reflected.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造過程を示す工程断面図である。図1(a)に示すように、STI(Shallow Trench Isolation)法等により素子分離(図示せず)が形成された単結晶シリコン等からなる半導体基板11の表面に、シリコン酸化膜やシリコン酸窒化膜等からなるゲート絶縁膜がRTP(Rapid Thermal Process)等により数nmの膜厚で形成される。ゲート絶縁膜が形成された半導体基板11上には、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等によりポリシリコン膜が120nm程度の膜厚で堆積される。ゲート絶縁膜およびポリシリコン膜に対して、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を適用することにより、2つのゲート電極12が、それぞれゲート絶縁膜13を介して半導体基板11上に形成される。その後、ゲート電極12をマスクとして半導体基板11に不純物がイオン注入され、エクステンション領域となる不純物領域(図示せず)が形成される。なお、ゲート長は、60nm程度である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a process cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, a silicon oxide film or silicon oxynitride is formed on the surface of a
次に、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜が50nm程度の膜厚で堆積される。当該絶縁膜にアルゴンスパッタエッチング等の異方性エッチングを行うことにより、ゲート電極12の両側にサイドウォール絶縁膜14が形成される。この後、ゲート電極12およびサイドウォール絶縁膜14をマスクとして、エクステンション領域と同一導電型の不純物がイオン注入され、不純物領域15(不純物層)が形成される。なお、本実施形態では、不純物領域15の接合深さ(半導体基板11表面から、不純物領域15底部のPN接合までの距離)は70nm程度になっている。
Next, an insulating film made of a silicon nitride film or the like is deposited on the
続いて、図1(b)に示すように、公知のサリサイドプロセスによって、不純物領域15の表面とゲート電極12の上面に金属シリサイド層16が自己整合的に形成される。ここでは、金属シリサイド層16として、ニッケルシリサイドを25nmの膜厚で形成している。金属シリサイド層16が形成された後、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなるライナー層17がCVD法等により25nm程度の膜厚で形成される。ライナー層17は、後述のコンタクトホール形成工程において、エッチングストッパとして機能する。ライナー層17上には、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜18(以下、層間絶縁膜18という。)がCVD法等により700nm程度の膜厚で形成される。CMP(Chemical Mechanical Polishing)法やエッチバック法等により上面が平坦化された層間絶縁膜18上には、コンタクトホール形成位置に開口を有するレジストパターン(図示せず)がフォトリソグラフィ技術により形成される。本実施形態では、レジストパターンの開口径を80nm程度としている。
Subsequently, as shown in FIG. 1B, a
続いて、上記レジストパターンをマスクとした異方性エッチングにより、層間絶縁膜18にコンタクトホール19(開口部)が形成される。当該エッチングは、層間絶縁膜18のエッチングレートが、ライナー層17のエッチングレートよりも大きくなる条件で実施される。したがって、当該エッチングは、コンタクトホール19の底部にライナー層17が露出した状態で停止する。次いで、コンタクトホール19の底部に露出したライナー層17が異方性ドライエッチングにより除去される。また、当該ドライエッチングによりコンタクトホール19内に形成されたポリマーを除去するために、アッシングおよびAPM(Ammonium hydroxide-hydrogen Peroxide Mixture)洗浄が行われる。このとき、コンタクトホール19の底部に露出した金属シリサイド層16の表面にはシリサイド酸化層20が形成される。本実施形態の場合、シリサイド酸化層20は3nm程度の膜厚を有している。
Subsequently, contact holes 19 (openings) are formed in the
続いて、シリサイド酸化層20がアルゴンスパッタエッチングにより除去される。ここでは、アルゴンスパッタエッチングは、プラズマ生成用の高周波電力と、基板バイアス用の高周波電力とを印加した状態で実施される。例えば、基板バイアスVdc=150Vとなる条件で実施することができる。本実施形態では、当該エッチング工程において、シリサイド酸化層20とともに、金属シリサイド層16の一部も除去する。この場合の除去厚さは、金属シリサイド層16の形成膜厚25nmを超えない範囲に設定され、かつ金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の側壁の面積が、金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の底面の面積よりも大きくなる状態に設定される。ここでは、金属シリサイド層16を20nm除去し、5nmの金属シリサイド層を残留させている。コンタクトホール19底部の開口径Rはコンタクトホール19上端の開口径(80nm)よりも小さい(R<80nm)ため、金属シリサイド層16を20nm除去した場合、金属シリサイド層16からなる側壁の面積(≒πR×20)は、コンタクトホール19の底面の面積(=πR2/4)よりも大きくなる。
Subsequently, the
この後、コンタクトホール19の内部に、チタン、窒化チタン膜およびタングステン膜との積層膜等からなる導電体が充填された後、層間絶縁膜18上の不要な導電体がCMP法により除去され、図1(c)に示すように、コンタクトプラグ21が形成される。なお、タングステン膜の形成には、微細なコンタクトホールを埋め込むことができるブランケットCVD法を使用することができる。
Thereafter, the
上述のように、本実施形態では、シリサイド酸化層20を除去するエッチングにおいて、金属シリサイド層16の一部を同時に除去するため、コンタクトホール19の側壁を有効に利用して、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を増加させることができる。したがって、本実施形態によれば、従来と比較して微細コンタクト構造のコンタクト抵抗を低下させることができる。
As described above, in the present embodiment, in the etching for removing the
図2は、25nmの膜厚で形成した金属シリサイド層16の除去厚とコンタクト抵抗との関係を示す図である。従来は、シリサイド酸化層20のみを除去した後にコンタクトホール内にコンタクトプラグを充填しているため、シリサイド除去量が0nmでのコンタクト抵抗値を有することになる。これに対し、本実施形態では、シリサイド除去厚を20nmに増加させているので、金属シリサイド層16からなる側壁を利用してコンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を増加させることができる。この結果、図2に示すように、コンタクト抵抗を低下させることができる。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the removal thickness of the
なお、コンタクトプラグ21上には、上層配線等が形成される。当該上層配線が形成された半導体基板11上には、必要に応じて他の配線層等の上部構造が形成され、半導体装置の形成が完了する。
On the
以上のように、本実施形態では、シリサイド酸化層20のみならずその下の金属シリサイド層16をも削り込み、金属シリサイド層16からなる側壁の面積が金属シリサイド層16からなる底面の面積よりも大きいコンタクトホール19を形成する。このため、金属シリサイド層16からなる側壁を有効に利用して、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を増加させることができ、コンタクト抵抗の上昇を抑制することができる。この結果、微細なコンタクト構造を形成する場合であっても、低抵抗なコンタクト構造を歩留まり良く形成することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, not only the
(第2の実施形態)
図3は本発明の第2の実施形態における半導体装置の製造過程を示す工程断面図である。図3では、第1の実施形態で説明した半導体装置と同一の作用を奏する部位に同一の参照符号を付している。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same reference numerals are assigned to parts that have the same action as the semiconductor device described in the first embodiment.
本実施形態では、図3(a)に示すように、第1の実施形態で説明した工程と同様の工程を経て、半導体基板11上に、ゲート絶縁膜13を介して形成されたゲート電極12、ゲート電極12両側のサイドウォール絶縁膜14および不純物領域15が形成される。第1の実施形態と同様に、不純物領域15の接合深さは70nmである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示すように、サリサイドプロセスによって、不純物領域15の表面とゲート電極12の上面に金属シリサイド層16であるニッケルシリサイドが25nmの膜厚で自己整合的に形成される。金属シリサイド層16が形成された後、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなるライナー層17が形成され、ライナー層17上にシリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜18が形成される。CMP法等により上面が平坦化された層間絶縁膜18上には、コンタクトホール形成位置に開口を有するレジストパターン(図示せず)がフォトリソグラフィ技術により形成される。レジストパターンの開口径は80nm程度である。
Next, as shown in FIG. 3B, nickel silicide as a
続いて、第1の実施形態と同様に、上記レジストパターンをマスクとした異方性エッチングにより、層間絶縁膜18にコンタクトホール19が形成される。次いで、コンタクトホール19の底部に露出したライナー層17が異方性ドライエッチングにより除去され、当該ドライエッチングによりコンタクトホール19内に形成されたポリマーがアッシングおよびAPM洗浄により除去される。このとき、コンタクトホール19の底部に露出した金属シリサイド層16の表面には、第1の実施形態と同様に、膜厚が3nm程度のシリサイド酸化層20が形成される。
Subsequently, as in the first embodiment, a
続いて、シリサイド酸化層20がアルゴンスパッタエッチングにより除去される。ここでは、アルゴンスパッタエッチングは、プラズマ生成用の高周波電力と、基板バイアス用の高周波電力とを印加した状態で実施される。例えば、基板バイアスVdc=150Vとなる条件で実施することができる。本実施形態では、第1の実施形態とは異なり、当該工程において、シリサイド酸化層20とともに、金属シリサイド層16と不純物領域15の一部とを除去する。この場合の除去厚さは、金属シリサイド層16を貫通し、かつ不純物領域15の接合深さの85%を超えない範囲に設定される。接合深さの85%を超えると、接合リーク電流が著しく増大するため、好ましくないからである。ここでは、不純物領域15の接合深さが70nmであるので、当該エッチング工程での除去厚さは59.5nm以下に設定される。また、金属シリサイド層16を除去した後の不純物領域15の除去深さは、少なくとも10nmとすることが好ましい。除去深さが10nm以下であると、エッチングでの除去ばらつきによって金属シリサイド層16を除去しきれない場合があるからである。したがって、本実施形態の場合、当該エッチング工程での除去厚さは35nm以上かつ59.5nm以下の範囲に設定される。
Subsequently, the
この後、第1の実施形態と同様に、コンタクトホール19の内部に、チタン、窒化チタン膜およびタングステン膜との積層膜等からなる導電体が充填された後、層間絶縁膜18上の不要な導電体がCMP法により除去され、図3(c)に示すように、コンタクトプラグ21が形成される。
Thereafter, as in the first embodiment, the
上述のように、本実施形態では、シリサイド酸化層20を除去するエッチングにおいて、金属シリサイド層16と不純物領域15の一部とを同時に除去する。このため、本実施形態は、第1の実施形態と異なり、コンタクトプラグ21は側面のみで、コンタクトホール19の側壁を構成する金属シリサイド層16と接触する。しかしながら、開口径が小さい(例えば、80nm以下)微細なコンタクト構造の場合、当該構成の方が、シリサイド酸化層20のみを除去した後にコンタクトホール内にコンタクトプラグを充填する従来構造と比較して、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積が大きくなる。これは、コンタクトホールの開口径が小さくなるにつれて、コンタクトホール底面の面積が小さくなり、コンタクトホール側壁での接触面積が相対的に大きくなるからである。例えば、コンタクトホールの平面形状が円である場合、金属シリサイド層16の膜厚が、コンタクトホール19底面の開口径の1/4倍以上であれば、本実施形態の構造の方が従来構造に比べて接触面積は大きくなる。したがって、本実施形態によれば、従来と比較して微細コンタクト構造のコンタクト抵抗を低下させることができる。なお、金属シリサイド層16からなる側壁の面積が、少なくとも不純物領域15からなる底面の面積よりも大きければ、コンタクト抵抗は従来構造よりも小さくなる。
As described above, in this embodiment, in the etching for removing the
なお、コンタクトプラグ21上には、上層配線等が形成される。当該上層配線が形成された半導体基板11上には、必要に応じて他の配線層等の上部構造が形成され、半導体装置の形成が完了する。
On the
以上のように、本実施形態では、金属シリサイド層16からなるコンタクトホールの側壁を有効に利用して、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を増加させることができ、コンタクト抵抗の上昇を抑制することができる。この結果、微細なコンタクト構造を形成する場合であっても、低抵抗なコンタクト構造を歩留まり良く形成することが可能となる。また、本実施形態では、コンタクトホールの底面に露出した金属シリサイド層を全て除去するので、第1の実施形態のように僅かに金属シリサイド層を残す構成と比べ、プロセス制御幅の自由度を高めることができるという利点がある。
As described above, in the present embodiment, the contact area between the
(第3の実施形態)
第1および第2の実施形態では、半導体基板の表面から不純物領域の所定深さにわたって金属シリサイド層を形成する構成について説明した。上記各実施形態では、金属シリサイド層の膜厚をより大きくすることで、コンタクト抵抗を低下させることができる。しかしながら、近年のパターンの微細化が進行した半導体装置では、不純物領域の接合深さが小さいため、接合リーク電流を抑制する観点から、金属シリサイド層を半導体基板中の深くにまで形成することができない。そこで、本実施形態では、半導体基板中の深くにまで金属シリサイド層を形成することなく、金属シリサイド層の膜厚を増大させることができる構成について説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the configuration in which the metal silicide layer is formed from the surface of the semiconductor substrate to the predetermined depth of the impurity region has been described. In each of the above embodiments, the contact resistance can be reduced by increasing the thickness of the metal silicide layer. However, in recent semiconductor devices in which pattern miniaturization has progressed, since the junction depth of the impurity region is small, the metal silicide layer cannot be formed deep in the semiconductor substrate from the viewpoint of suppressing junction leakage current. . Therefore, in the present embodiment, a configuration in which the thickness of the metal silicide layer can be increased without forming the metal silicide layer deep in the semiconductor substrate will be described.
図4は、本発明の第3の実施形態における半導体装置の製造過程を示す工程断面図である。なお、図4では、第1および第2の実施形態で説明した半導体装置と同一の作用を奏する部位に同一の参照符号を付している。 FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are assigned to the parts that exhibit the same functions as those of the semiconductor device described in the first and second embodiments.
本実施形態では、図4(a)に示すように、第1の実施形態で説明した工程と同様の工程を経て、半導体基板11上に、ゲート絶縁膜13を介して形成されたゲート電極12、ゲート電極12両側のサイドウォール絶縁膜14および不純物領域15が形成される。不純物領域15の接合深さは70nmである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
さて、本実施形態では、図4(b)に示すように、不純物領域15が形成された半導体基板11上に、選択エピタキシャル成長法により多結晶シリコン膜22を形成する。ここでは、ゲート電極12上と不純物領域15上とに、膜厚が10nmの多結晶シリコン膜22を形成している。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, a
次に、図4(c)に示すように、公知のサリサイドプロセスによって、多結晶シリコン膜22の表面に金属シリサイド層16が自己整合的に形成される。本実施形態においても、第1および第2の実施形態と同様に、金属シリサイド層16としてニッケルシリサイドを形成する。しかしながら、本実施形態では、不純物領域15上に多結晶シリコン膜22を堆積しているため、第1および第2の実施形態よりもニッケルシリサイドを厚く形成することができる。ここでは、ニッケルシリサイドの膜厚を35nmとしている。
Next, as shown in FIG. 4C, a
金属シリサイド層16が形成された後、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなるライナー層17が形成され、ライナー層17上にシリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜18が形成される。CMP法等により上面が平坦化された層間絶縁膜18上には、コンタクトホール形成位置に開口を有するレジストパターン(図示せず)がフォトリソグラフィ技術により形成される。レジストパターンの開口径は80nm程度である。
After the
続いて、第1の実施形態と同様に、上記レジストパターンをマスクとした異方性エッチングにより、層間絶縁膜18にコンタクトホール19が形成される。次いで、コンタクトホール19の底部に露出したライナー層17が異方性ドライエッチングにより除去され、当該ドライエッチングによりコンタクトホール19内に形成されたポリマーがアッシングおよびAPM洗浄により除去される。このとき、第1の実施形態と同様に、コンタクトホール19の底部に露出した金属シリサイド層16の表面に、膜厚が3nm程度のシリサイド酸化層20が形成される。
Subsequently, as in the first embodiment, a
次に、第1の実施形態と同様に、シリサイド酸化層20と金属シリサイド層16の一部とがアルゴンスパッタエッチングにより除去される。ここでは、アルゴンスパッタエッチングは、プラズマ生成用の高周波電力と、基板バイアス用の高周波電力とを印加した状態で実施される。例えば、基板バイアスVdc=150Vとなる条件で実施することができる。第1の実施形態と同様に、当該工程において除去する金属シリサイド層16の膜厚は、形成膜厚35nmを超えない範囲に設定され、かつ金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の側壁の面積が、金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の底面の面積よりも大きくなる状態に設定される。ここでは、金属シリサイド層16を30nm除去し、5nmの金属シリサイド層を残留させている。
Next, as in the first embodiment, the
この後、第1の実施形態と同様に、コンタクトホール19の内部に、チタン、窒化チタン膜およびタングステン膜との積層膜等からなる導電体が充填された後、層間絶縁膜18上の不要な導電体がCMP法により除去されコンタクトプラグ21が形成される。
Thereafter, as in the first embodiment, the
上述のように、本実施形態では、不純物領域15上に選択エピタキシャル成長により多結晶シリコン膜22を成長させているため、接合リークを増加させることなく、多結晶シリコン22膜厚分だけ金属シリサイド層16を厚く形成することができる。すなわち、金属シリサイド層16を概ね多結晶シリコン膜22の膜厚分だけ厚く形成できるので、金属シリサイド層16を第1の実施形態と同様の5nmの膜厚で残留させた場合でも、深さ方向に10nmの膜厚分だけコンタクトプラグ21と金属シリサイド層16からなる側壁の接触面積を増加させることができる。したがって、本実施形態によれば、第1の実施形態に比べて、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を増加させることができる。この結果、微細コンタクト構造のコンタクト抵抗をより低下させることができる。
As described above, in this embodiment, since the
なお、コンタクトプラグ21上には、上層配線等が形成される。当該上層配線が形成された半導体基板11上には、必要に応じて他の配線層等の上部構造が形成され、半導体装置の形成が完了する。
On the
以上のように、本実施形態では、接合リークを増大させることなく、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を、第1の実施形態よりも増加させることができる。この結果、微細なコンタクト構造を形成する場合であっても、低抵抗なコンタクト構造を歩留まり良く形成することが可能となる。なお、上記では、コンタクトホールの底部が金属シリサイド層中に位置する構成について説明したが、第2の実施形態で説明したように、コンタクトホールが金属シリサイド層を貫通する構成であっても同様の効果を得ることができる。また、上記では、多結晶シリコン膜をゲート電極上にも形成した事例を説明したが、ゲート電極上に形成することは必須ではなく、多結晶シリコン膜は不純物領域上に形成されていればよい。なお、不純物領域上に選択的に成長させる半導体層は、多結晶シリコン膜に限らず、高融点金属との反応により金属シリサイド層を形成することができる材質であればよい。
As described above, in this embodiment, the contact area between the
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、不純物領域上に半導体層を選択的に成長することにより、接合リーク電流を増大させることなく、金属シリサイド層の膜厚を増大させた。しかしながら、同様の効果は、シリコンゲルマニウム単結晶膜により不純物領域を形成した場合にも得ることができる。図5は、本発明の第4の実施形態における半導体装置の製造過程を示す工程断面図である。なお、図5では、第1から第3の実施形態で説明した半導体装置と同一の作用を奏する部位に同一の参照符号を付している。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the thickness of the metal silicide layer is increased without increasing the junction leakage current by selectively growing the semiconductor layer on the impurity region. However, the same effect can also be obtained when the impurity region is formed by a silicon germanium single crystal film. FIG. 5 is a process cross-sectional view illustrating the manufacturing process of the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same reference numerals are assigned to the parts that exhibit the same functions as those of the semiconductor device described in the first to third embodiments.
本実施形態では、図5(a)に示すように、素子分離(図示せず)が形成された単結晶シリコン等からなる半導体基板11の表面にゲート絶縁膜が数nmの膜厚で形成され、当該ゲート絶縁膜上に、ポリシリコン膜が120nm程度の膜厚で形成される。また、ポリシリコン膜上には、シリコン酸化膜が例えば40nmの膜厚で形成される。ゲート絶縁膜、ポリシリコン膜およびシリコン酸化膜に対して、公知のリソグラフィ技術およびエッチング技術を適用することにより、2つのゲート電極12が、それぞれゲート絶縁膜13を介して半導体基板11上に形成される。本実施形態では、各ゲート電極12は、シリコン酸化膜からなるキャップ絶縁膜23を備えている。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, a gate insulating film is formed with a thickness of several nm on the surface of a
エクステンション領域となる不純物領域(図示せず)が形成された後、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなる絶縁膜が50nm程度の膜厚で堆積される。当該絶縁膜に異方性エッチングを行うことにより、ゲート電極12の両側にサイドウォール絶縁膜14が形成される。
After an impurity region (not shown) serving as an extension region is formed, an insulating film made of a silicon nitride film or the like is deposited on the
本実施形態では、続いて、図5(b)に示すように、半導体基板11表面部の、不純物領域の形成領域がエッチングにより除去される。当該不純物領域は、ソース領域あるいはドレイン領域として機能する不純物領域である。当該エッチングは、例えば、サイドウォール絶縁膜14およびキャップ絶縁膜23をマスクとしたケミカルドライエッチングにより実施することができる。図5(b)では、不純物領域の形成領域に深さが60nm程度の凹部24が当該エッチングにより形成された状態を示している。なお、キャップ絶縁膜23の材質は、当該エッチングにおいてマスクとして機能する材質であればよい。
In the present embodiment, subsequently, as shown in FIG. 5B, the impurity region forming region on the surface of the
次いで、図5(c)に示すように、凹部24に、上記エクステンション領域と同一導電型の不純物を含むシリコンゲルマニウム単結晶膜25が選択エピタキシャル成長法により形成される。例えば、ゲルマニウムの含有量は20%である。ここでは、不純物として例えばボロンを含むシリコンゲルマニウム単結晶膜25を80nmの膜厚で堆積する。上述のように凹部24の深さは60nm程度であるため、シリコンゲルマニウム単結晶膜25の一部は半導体基板11の表面から上方に突出する状態で形成される。なお、ゲート電極12を構成するポリシリコン膜上にはキャップ絶縁膜23が存在しているため、ゲート電極12上にシリコンゲルマニウム単結晶膜25が成長することはない。シリコンゲルマニウム単結晶膜25の堆積が完了すると、キャップ絶縁膜23がウエットエッチングにより除去される。
Next, as shown in FIG. 5C, a silicon germanium
次に、図5(d)に示すように、公知のサリサイドプロセスによって、シリコンゲルマニウム単結晶膜25の表面とゲート電極12の上面に金属シリサイド層16が自己整合的に形成される。本実施形態では、第3の実施形態と同様に、金属シリサイド層16としてニッケルシリサイドを35nmの膜厚で形成している。本実施形態では、シリコンゲルマニウム単結晶膜25の表面に形成されたニッケルシリサイドは、ゲルマニウムを20%含有している。金属シリサイド層16が形成された後、半導体基板11上に、シリコン窒化膜等からなるライナー層17が形成され、ライナー層17上にシリコン酸化膜等からなる層間絶縁膜18が形成される。CMP法等により上面が平坦化された層間絶縁膜18上には、コンタクトホール形成位置に開口を有するレジストパターン(図示せず)がフォトリソグラフィ技術により形成される。レジストパターンの開口径は80nm程度である。
Next, as shown in FIG. 5D, a
続いて、第1の実施形態と同様に、上記レジストパターンをマスクとした異方性エッチングにより、層間絶縁膜18にコンタクトホール19が形成される。次いで、コンタクトホール19の底部に露出したライナー層17が異方性ドライエッチングにより除去され、当該ドライエッチングによりコンタクトホール19内に形成されたポリマーがアッシングおよびAPM洗浄により除去される。このとき、第1の実施形態と同様に、コンタクトホール19の底部に露出した金属シリサイド層16の表面に、膜厚が3nm程度のシリサイド酸化層20が形成される。
Subsequently, as in the first embodiment, a
次に、第1の実施形態と同様に、シリサイド酸化層20と金属シリサイド層16の一部とがアルゴンスパッタエッチングにより除去される。ここでは、アルゴンスパッタエッチングは、プラズマ生成用の高周波電力と、基板バイアス用の高周波電力とを印加した状態で実施される。例えば、基板バイアスVdc=150Vとなる条件で実施することができる。第1の実施形態と同様に、当該工程において除去する金属シリサイド層16の膜厚は、形成膜厚35nmを超えない範囲に設定され、かつ金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の側壁の面積が、金属シリサイド層16からなるコンタクトホール19の底面の面積よりも大きくなる状態に設定される。ここでは、金属シリサイド層16を30nm除去し、5nmの金属シリサイド層を残留させている。
Next, as in the first embodiment, the
この後、第1の実施形態と同様に、コンタクトホール19の内部に、チタン、窒化チタン膜およびタングステン膜との積層膜等からなる導電体が充填された後、層間絶縁膜18上の不要な導電体がCMP法により除去され、図5(e)に示すように、コンタクトプラグ21が形成される。
Thereafter, as in the first embodiment, the
上述のように、本実施形態では、不純物領域を凹部24と選択エピタキシャル成長により堆積したシリコンゲルマニウム単結晶膜25とで構成している。また、ゲート電極12の間では、シリコンゲルマニウム単結晶膜25の上面が、半導体基板11の表面から上方に突出する状態で形成されている。このため、接合リークを増加させることなく、突出したシリコンゲルマニウム単結晶膜25の膜厚分だけ金属シリサイド層16を厚く形成することができる。したがって、本実施形態によれば、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を、第1の実施形態に比べて増加させることができる。この結果、微細コンタクト構造のコンタクト抵抗をより低下させることができる。
As described above, in this embodiment, the impurity region is constituted by the
なお、コンタクトプラグ21上には、上層配線等が形成される。当該上層配線が形成された半導体基板11上には、必要に応じて他の配線層等の上部構造が形成され、半導体装置の形成が完了する。
On the
以上のように、本実施形態では、接合リークを増大させることなく、コンタクトプラグ21と金属シリサイド層16との接触面積を、第1の実施形態よりも増加させることができる。この結果、微細なコンタクト構造を形成する場合であっても、低抵抗なコンタクト構造を歩留まり良く形成することが可能となる。なお、上記では、コンタクトホールの底部が金属シリサイド層中に位置する構成について説明したが、第2の実施形態で説明したように、コンタクトホールが金属シリサイド層を貫通する構成であっても同様の効果を得ることができる。また、不純物領域として選択的に成長させる半導体層は、シリコンゲルマニウム単結晶膜に限らず、高融点金属との反応により金属シリサイド層を形成することができ、ソース領域あるいはドレイン領域として機能できる材質であればよい。
As described above, in this embodiment, the contact area between the
以上説明したように、本発明によれば、コンタクトホールの側壁を有効に利用して金属シリサイド層とコンタクトプラグとの接触面積を増大させることができる。このため、微細なコンタクトホールを形成する場合であっても、コンタクト抵抗の増大を抑制することができる。 As described above, according to the present invention, the contact area between the metal silicide layer and the contact plug can be increased by effectively using the side wall of the contact hole. For this reason, even when a fine contact hole is formed, an increase in contact resistance can be suppressed.
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲において、種々の変形および応用が可能である。例えば、上記各実施形態では、特に好適な事例として金属シリサイド層がニッケルシリサイドである事例について説明した。しかしながら、上述の各実施形態から理解できるように、本発明は、従来に比べて、コンタクトプラグと金属シリサイド層との接触面積を増大させる効果を有している。すなわち、本発明は、金属シリサイド層の材質に関係なく、金属シリサイド層に電気的に接続されるコンタクトプラグを備えた全ての半導体装置に適用することができる。また、上記各実施形態において説明したプロセスは公知の等価なプロセスに置換可能であり、各実施形態で例示した各部の材質も公知の等価な材質に置換可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various deformation | transformation and application are possible in the range with the effect of this invention. For example, in each of the above embodiments, a case where the metal silicide layer is nickel silicide has been described as a particularly preferable case. However, as can be understood from each of the above-described embodiments, the present invention has an effect of increasing the contact area between the contact plug and the metal silicide layer as compared with the prior art. That is, the present invention can be applied to all semiconductor devices including contact plugs electrically connected to the metal silicide layer regardless of the material of the metal silicide layer. In addition, the processes described in the above embodiments can be replaced with known equivalent processes, and the materials of the respective parts exemplified in the embodiments can be replaced with known equivalent materials.
本発明は、微細なコンタクトホールを形成する場合であっても、コンタクト抵抗の増大を抑制することができるという効果を有し、半導体装置およびその製造方法として有用である。 The present invention has an effect that an increase in contact resistance can be suppressed even when a fine contact hole is formed, and is useful as a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
11 半導体基板
12 ゲート電極
13 ゲート絶縁膜
14 サイドウォール絶縁膜
15 不純物領域(不純物層)
16 金属シリサイド層
17 ライナー層
18 層間絶縁膜(絶縁膜)
19 コンタクトホール
20 シリサイド酸化層
21 コンタクトプラグ(導電体)
22 多結晶シリコン膜
23 キャップ絶縁膜
24 凹部
25 シリコンゲルマニウム膜
16
19
22
Claims (12)
前記不純物層の表面から前記不純物層の所定深さにわたって形成された金属シリサイド層と、
前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜を貫通して底部が前記金属シリサイド層に到達し、かつ前記金属シリサイド層からなる側壁の面積が、前記金属シリサイド層からなる底面の面積よりも大きい開口部と、
前記開口部に埋め込まれ、前記金属シリサイド層からなる側壁および底面に接触する導電体と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。 An impurity layer formed on the surface portion of the semiconductor substrate;
A metal silicide layer formed from a surface of the impurity layer to a predetermined depth of the impurity layer;
An insulating film formed on the semiconductor substrate;
An opening that penetrates the insulating film and has a bottom reaching the metal silicide layer, and an area of a side wall made of the metal silicide layer is larger than an area of a bottom made of the metal silicide layer;
A conductor embedded in the opening and contacting the side wall and the bottom surface of the metal silicide layer;
A semiconductor device comprising:
前記不純物層の表面から前記不純物層の所定深さにわたって形成された金属シリサイド層と、
前記半導体基板上に形成された絶縁膜と、
前記絶縁膜および前記金属シリサイド層を貫通し、かつ底面に前記不純物層が露出する開口部と、
前記開口部に埋め込まれ、前記金属シリサイド層からなる側壁および前記不純物層からなる底面に接触する導電体と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。 An impurity layer formed on the surface portion of the semiconductor substrate;
A metal silicide layer formed from a surface of the impurity layer to a predetermined depth of the impurity layer;
An insulating film formed on the semiconductor substrate;
An opening that penetrates the insulating film and the metal silicide layer and exposes the impurity layer on the bottom surface;
A conductor embedded in the opening and in contact with a sidewall made of the metal silicide layer and a bottom made of the impurity layer;
A semiconductor device comprising:
前記金属シリサイド層が、前記半導体層の表面から前記不純物層の所定深さにわたって形成された請求項1記載の半導体装置。 A semiconductor layer formed on the impurity layer;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the metal silicide layer is formed from a surface of the semiconductor layer to a predetermined depth of the impurity layer.
前記金属シリサイド層が、前記半導体層の表面から前記不純物層の所定深さにわたって形成された請求項2記載の半導体装置。 A semiconductor layer formed on the impurity layer;
The semiconductor device according to claim 2, wherein the metal silicide layer is formed from a surface of the semiconductor layer to a predetermined depth of the impurity layer.
前記不純物層の表面に金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層が形成された半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜を貫通して底部が前記金属シリサイド層に到達し、かつ前記金属シリサイド層からなる側壁の面積が、前記金属シリサイド層からなる底面の面積よりも大きい開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記金属シリサイドからなる側壁および底面に接触する導電体を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an impurity layer on the surface of the semiconductor substrate;
Forming a metal silicide layer on the surface of the impurity layer;
Forming an insulating film on the semiconductor substrate on which the metal silicide layer is formed;
Forming an opening that penetrates through the insulating film so that a bottom portion reaches the metal silicide layer and an area of a side wall made of the metal silicide layer is larger than an area of a bottom surface made of the metal silicide layer;
Embedding a conductor in contact with the side wall and bottom surface of the metal silicide in the opening;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記不純物層の表面から所定深さにわたって金属シリサイド層を形成する工程と、
前記金属シリサイド層が形成された半導体基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜および前記金属シリサイド層を貫通し、かつ底面に前記不純物層が露出する開口部を形成する工程と、
前記開口部に、前記金属シリサイド層からなる側壁および前記不純物層からなる底面に接触する導電体を埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming an impurity layer on the surface of the semiconductor substrate;
Forming a metal silicide layer over a predetermined depth from the surface of the impurity layer;
Forming an insulating film on the semiconductor substrate on which the metal silicide layer is formed;
Forming an opening that penetrates the insulating film and the metal silicide layer and exposes the impurity layer on a bottom surface;
Burying a conductor in contact with the sidewall made of the metal silicide layer and the bottom made of the impurity layer in the opening;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
前記金属シリサイド層を形成する工程において、前記半導体層の表面から前記不純物層の所定深さにわたって金属シリサイド層が形成される請求項9または10記載の半導体装置の製造方法。 A step of forming a semiconductor layer on the impurity layer between the formation of the impurity layer and the formation of the metal silicide layer;
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein in the step of forming the metal silicide layer, a metal silicide layer is formed from a surface of the semiconductor layer to a predetermined depth of the impurity layer.
前記半導体基板の表面部に凹部を形成する工程と、
前記凹部に、上面が前記半導体基板の表面よりも上方に突出する状態で導電性を有する半導体層を形成する工程と、
を含む請求項9または10記載の半導体装置の製造方法。 Forming the impurity layer comprises:
Forming a recess in a surface portion of the semiconductor substrate;
Forming a semiconductor layer having conductivity in a state in which the upper surface protrudes above the surface of the semiconductor substrate in the recess;
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 9, comprising:
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2008
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